「基本情報技術者試験」の記事 - Crieit

【基本/応用情報】IPアドレスの基本まとめ（３）

2023-03-05T22:07:01+09:00

前回は、基本情報技術者試験で出題されたIPアドレスの問題を解いてみました。

今回はちょっとレベルアップして、応用情報技術者試験の問題に挑戦してみたいと思います。

応用情報技術者試験の問題を解く

今回挑戦する問題はこちらです。

応用情報技術者過去問題平成29年秋期午後問5

問題分を引用するのは大変なので、今回は問題を解きながら理解していきたいと思います。

設問１

本文中のaとbに適切な字句を埋めよ

顧客YのPCから顧客YのAPサーバにアクセスする場合，FWとAPサーバの間を流れるAPサーバ向けイーサネットフレームの送信元MACアドレスはa，宛先MACアドレスはbとなる。
（試験問題一部抜粋）

午後試験定番の、穴埋め問題です。

本文中ぼAPサーバーとはアプリケーションサーバー、FWとはファイアウォールを表しています。

この問題を解くために、まずMACアドレスについて調べてみます。

MACアドレスとは

コンピュータなどのネットワーク機器に割り当てられる番号です。

IPアドレスが住所なのに対し、MACアドレスはその人の氏名のような役割を果たしています。

通信を行う際、まずは最終的に送る相手の住所が必要です。

ですから、送り主のマシンはIPアドレスを中継地である機器（ルーターとか）に送ります。

しかし、最終的に送る相手のIPアドレスだけでは、中継地の配送業者は何を使えばいいのか分かりません。

そのため、そこで「この配送業者（通信機器）を使ってね!!」という情報も一緒に送ってあげます。

これがMACアドレスです。

.....
【イメージ】

通信機器　MACアドレス：A

↓　宛先MACアドレス：B　送信元MACアドレス：A　送信先IPアドレス：あ

通信機器　MACアドレス：B

↓　宛先MACアドレス：C　送信元MACアドレス：B　送信先IPアドレス：あ

通信機器　MACアドレス：C

↓　宛先MACアドレス：D　送信元MACアドレス：C　送信先IPアドレス：あ

通信機器　MACアドレス：D

↓　宛先MACアドレス：E　送信元MACアドレス：D　送信先IPアドレス：あ

通信機器（ゴール）　MACアドレス：E　IPアドレス：あ
.....

設問1を解いてみる

前述の知識も踏まえて、問題を解いてみましょう。

今回は、顧客がAPサーバーに接続する際の、ファイアウォールーAPサーバー間で、APサーバーに通信する際の送信元MACアドレス、宛先MACアドレスを答えてあげます。

今回の問題において、MACアドレスに関する情報は以下のとおりです。

APサーバーに向けて通信が行われる場合、送信元MACアドレスはファイアウォールのLAN側のMACアドレス、宛先MACアドレスはAPサーバーのMACアドレスとなります。

したがって、送信元MACアドレスはccc、宛先MACアドレスはaaaです。

答え：
a:ccc
b:aaa

まとめ

応用情報技術者試験は、問題分を理解するのがかなり面倒でした。

基本情報技術者試験を解いていたときより、問われている内容を理解するのに時間がかかります。

とりあえずもうちょっと問題数をこなしていきたいと思います。

【基本/応用情報】IPアドレスの基本まとめ（２）

2023-02-28T04:18:23+09:00

前回に引き続きIPアドレスについてまとめます。

今回は、実際の基本情報技術者試験でどのように問題を解いたらいいかをまとめます。

基本情報技術者試験の問題を解く

今回解く問題はこちらです。

IPアドレス 10.1.2.146，サブネットマスク 255.255.255.240 のホストが属するサブネットワークはどれか。
ア：10.1.2.132/26
イ：10.1.2.132/28
ウ：10.1.2.144/26
エ：10.1.2.144/28

基本情報技術者試験　平成２１年秋期午前　問39

前回の記事でまとめたように、

IPアドレスは、ネットワークの住所

サブネットマスクは、マンション名（ネットワーク部）と部屋番号（ホスト部）を分けるための数字

です。

今回、住所が10.1.2.146のネットワークにおいて、マンション名と部屋番号を分けてあげる必要があります。

サブネットマスクの255.255.255.240を２進数に変換すると、「11111111.11111111.11111111.11110000」です。

よって下4桁がホスト部であることが分かります。

サブネットワークが同一とは、ネットワーク部が同一であるということなので、4つの選択肢のうち「問題分と同じネットワーク部をもつIPアドレスはどれか？」

を探してあげます。

ア

10.1.2.132/26 は、左側の数字を2進数に変換した際、上位26桁までがネットワーク部だということを表しています。

問題となっているIPアドレスは下位4桁がネットワーク部（＝上位28桁がネットワーク部）なので、この選択肢は違うみたいです。

イ

10.1.2.132/28 は、問題となっているIPアドレスとネットワーク部の桁数が一緒です。

そこで、それぞれのIPアドレスを2進数に変換して比べてみましょう。

問題となっているIPアドレスのネットワーク部：　00001010 00000001 00000010 1001

選択肢イのIPアドレスのネットワーク部　　 :　 00001010 00000001 00000010 1000

最後が違っていますね。

この選択肢も、誤りのようです。

ウ

10.1.2.144/26 は、選択肢アと同様に、問題となっているIPアドレスとネットワーク部の桁数が異なっています。

よって、誤った選択肢のようです。

エ

10.1.2.144/28 は、問題となっているIPアドレスとネットワーク部の桁数が一緒です。

選択肢イと同様に、IPアドレスを2進数に変換して比べてみましょう。

問題となっているIPアドレスのネットワーク部：　00001010 00000001 00000010 1001
選択肢イのIPアドレスのネットワーク部　　 :　 00001010 00000001 00000010 1001

一致しています。

どうやら、選択肢エが正解のようです。

答え：エ

まとめ

今回は、基本情報技術者試験で実際にIPアドレスの問題を解いてみました。

次回は、応用情報技術者試験の問題を解いて、その考え方をまとめたいと思います。

【基本/応用情報】IPアドレスの基本まとめ（１）

2023-02-26T21:51:46+09:00

IPアドレスの問題が苦手なので、基本をまとめ

自分用

IPアドレスとは？

ネットワーク上の住所みたいなやつ
ネットワーク部とホスト部に分けられる

IPアドレスとは、コンピュータに割り当てられるネットワーク上での住所です。

３２桁（３２ビット）の整数値で表されます。

このIPアドレスがあることで、コンピュータが「あ、こいつにメッセージを送ればいいのね!!」みたいに送信先を認識できます。

IPアドレスは、ネットワーク部とホスト部の２つから成り立っています。

ネットワーク部

IPアドレスのうち、「マンション名」を表す部分

IPアドレスのうち、「ハイツ〇〇」的なマンション、団地名を表す部分がネットワーク部です。

どのネットワークに所属してるの？ってことが分かります。

ホスト部

IPアドレスのうち、「家の住所」を表す部分

IPアドレスのうち、「302号室」的な部屋番号を表す部分がホスト部です。

マンションについたけど、どの部屋にメッセージを送ればいいの？ってことが分かります。

特別なIPアドレス

ネットワークアドレス
ブロードキャストアドレス

IPアドレスの中には、特別な用途で使われるものがあります。

こいつらは、「コンピュータに住所を割り当てたいな...」って思ったときに使用できないアドレスです。

ネットワークアドレス

ネットワークそのものを表すアドレスです。

マンション名そのものを表す住所みたいなやつです。

「いや部屋番号書いてないじゃん!!」って郵便配達の人が困っちゃうので、コンピュータの住所として割り当てるのは禁止です。

ネットワークアドレスは、ホスト部が全部0になっています。

ブロードキャストアドレス

ネットワーク内の全部のホストに送信するためのアドレスです。

マンションに住む住人全員にメッセージを送信することになります。

これも、「え、このマンション全部屋に住んでるの？」って郵便配達の人が驚いちゃうので住所として割り当てるのは禁止です。

ブロードキャストアドレスは、ホスト部が全部1になっています。

アドレス表記

この説明だけじゃ、「どこからネットワーク部で、どこからがホスト部なの??」って悩んでしまいます。

そこで、ちゃんとIPアドレスを2つに読み分けられるようなアドレス表記が考えられました。

パターン分けする方法（クラス）

まず最初に考えられたのが、「ここまでがネットワーク部だよ!!」っていうパターンを３つに限定してあげる方法です。
（ユーザーが使わないパターンも合わせれば5つあるらしい）

現在、下記の3つのパターンがあります。

クラス	範囲	ネットワーク部	ホスト部
クラスA	0.0.0.0 - 127.255.255.255	8桁	２４桁
クラスB	128.0.0.0 - 191.255.255.255	16桁	１６桁
クラスC	192.0.0.0 - 223.255.255.255	24桁	8桁

アドレスの分岐点を書いてあげる方法 (CIDR)

3パターンしか用意していないので、だんだんIPアドレスが足りなくなってきました。

そこで考えられたのが、「ここまでネットワーク部だよ!!」ってIPアドレスの後ろに書いておく方法です。

この技術はCIDR（サイダー）という技術によって成り立っています。

この場合は、IPアドレスは、

XXX.XXX.XXX.XXX/28

のように表記します。

上記の場合は、２進数表記にした場合に上から28個目までがネットワーク部だよ、ということを表しています。

アドレスの分岐点を書いてあげる方法 (サブネットマスク)

違う方法として、サブネットマスクという方法もあります。

サブネットマスクは、IPアドレスとは別に32ビットの整数値を持つことで、

0の部分がネットワーク部
1の部分がホスト部

ということを表します。

例えば、XXX.XXX.XXX.XXXというIPアドレスに対して、２５５．２５５．２５５．０というサブネットマスクが与えられた場合、

サブネットマスクを２進数表記に変換すると「1111.1111.1111.0000」となるので、下４桁がホスト部ということが分かります。

まとめ

今回は、IPアドレスの基本についてまとめました。

次回から、具体的に基本情報/応用情報の問題をどうやって解いていくのか？についてまとめたいと思います。